От многото неща, които сте чули за COVID-19 през 2020 г., едно нещо в средата на всичко това е тестът, използван за откриване дали някой е заразен с вируса, известният RT-PCR тест или само PCR.
Със сигурност вече сте чували за този тест от медицински специалист или в новините. PCR тестът се използва, за да се установи наличието (или не) на вируса в тялото на човека.
RT-PCR тестът не е единственият, който може да открие вируса, но в сравнение с другите методи е най-точният и надежден. Друг тест е конвенционалният серологичен тест, който открива специфични нива на антитела в кръвни проби.
Буквите в RT-PCR означават Полимеразна верижна реакция с обратна транскрипция, тя се използва от десетилетия от учените за създаване на множество копия на генетичен материал.
С други думи, в този случай се използва повече генетичен материал от SARS-CoV-2, който се използва като пръстов отпечатък за доказване на наличието на вируса в проби от носа, ушите или слюнката, взети от пациенти. Ако в пробата има скрити вируси, дори и в малки количества, тя ще може да ги открие благодарение на цикъла си на копиране. Ето защо RT-PCR тестът е толкова надежден.
Тестът е метод, който включва основно два температурни цикъла, при които се извършва процес на копиране и поставяне на част от генетичния материал - ДНК или РНК.
Тестът изисква Термоциклерна машина която има точна контрол на температурата и времето. Чрез многобройни температурни цикли вирусният генетичен материал се увеличава. Пример за температурен цикъл е показан по-долу.
Методът изисква два основни ензима - обратна транскриптаза (затова в заглавието има "RT") и ДНК-полимераза. Всеки от тях има фаза на действие и функция. На горната фигура жълтата фаза на цикъла е тази, в която действа RT, а червената фаза е тази, в която ДНК-полимеразата върши своята работа.
Първият ензим създава комплементарната ДНК верига от РНК вируса, което позволява на втория ензим да извърши работата по копиране и поставяне от новата току-що създадена ДНК верига, увеличавайки количеството на наличния генетичен материал. Това усилване прави възможно характеризирането и/или манипулирането на генетичния материал, когато в по-малко количество това не би било възможно.
За осъществяването на всички тези процеси ензимите се нуждаят от помощта на малка (или голяма) молекула, наречена PRIMER. Функцията на праймера е да указва мястото, където ензимът трябва да започне да удължава нишките - без него процесът copy-paste на ДНК-полимеразата няма да започне.
Грундът може да бъде избран с произволна или определена форма. В подобни случаи е много важно да се познава генетичната карта на вируса, за да могат да се използват специфични праймери, които да повишат ефективността и надеждността на резултатите.
Ако сте любопитни като нас и искате да научите повече подробности за RT-PCR, можете да проверите повече информация тази научна статия точно тук но по същество тук е всичко, което е необходимо, за да се направи тестът:
Вирусният генетичен материал, РНК
Ензими за обратна транскриптаза и ДНК-полимераза
PRIMERS
Нуклеозидни трифосфати
И флуоресцентни репортерни багрила:
За да се установят резултатите от проба, която може да е или да не е заразена с вируса COVID-19, се използва тест с флуоресцентни репортерни багрила в комбинация с RT-PCR теста. Тестът се основава на наличието или липсата на флуоресцентен сигнал в пробата. При отсъствие на сигнал тестът може да се окаже отрицателен или фалшиво отрицателен. При наличие на интензивен сигнал може да се заключи, че тестът е положителен не само за наличието на вирус, но и за напреднал стадий на заболяването.
Смесете всички съставки и ги поставете в машината с термоцикъл.
Първата стъпка от теста е показана в следващата инфографика. Ензимът RT създава първото копие на генетичния материал на вируса, който се намира в пробата. Следва втората стъпка от метода RT-PCR. Праймерът указва началната позиция и ДНК-полимеразата чрез ензимна реакция започва да удължава веригите на ДНК.
И накрая, тази снимка е електронна микрография на вируса SARS-CoV-2 и на нея може да се види отлично структурата на вируса. Не е ли това красиво?
Тестът е сложен и не е толкова прост, колкото изглежда, но се обзалагам, че с помощта на инфографиките е много по-лесно да се разбере общата картина на това как работи, нали?
Можете да направите това с всякаква научна информация, която искате, като използвате Mind the Graph. Платформата е тук, за да ви даде самостоятелност за по-добро предаване на научна информация. Научете повече за това как да използвате платформата и ако имате нужда от помощ, моля, свържете се с нас!
Справка
AI, T. и др. Корелация на компютърната томография на гръдния кош и RT-PCR тестовете за коронавирусна болест 2019 (COVID-19) в Китай: Доклад за 1014 случая. Radiology, v. 296, n. 2, p. E32-E40, 26 fev. 2020.
GIBELLINI, D. и др. Количествено определяне на вирусния товар на човешкия имунодефицитен вирус тип 1 (HIV-1) чрез SYBR green real-time RT-PCR техника при HIV-1 серопозитивни пациенти. Journal of Virological Methods, v. 115, n. 2, p. 183-189, 1 fev. 2004.
JAMES, D. Прост и надежден протокол за откриване на ябълковия вирус на стъблените вдлъбнатини чрез RT-PCR и в мултиплексен PCR анализ. Journal of Virological Methods, v. 83, n. 1, p. 1-9, 1 dez. 1999.
LI, Y. и др. Проблеми със стабилността на RT-PCR тестовете за SARS-CoV-2 при хоспитализирани пациенти с клинична диагноза COVID-19. Journal of Medical Virology, v. 92, n. 7, p. 903-908, 2020.
LIAO, C.-S. и др. Миниатюрна RT-PCR система за диагностика на вируси, базирани на РНК. Nucleic Acids Research, том 33, № 18, стр. e156-e156, 1 изд. 2005.
MOHAN, A. и сътр. Разпространение на вирусната инфекция, открита чрез PCR и RT-PCR при пациенти с остро обостряне на ХОББ: систематичен преглед. Respirology, v. 15, n. 3, p. 536-542, 2010.
NOLAN, T.; HANDS, R. E.; BUSTIN, S. A. Количествена оценка на мРНК чрез RT-PCR в реално време. Nature Protocols, v. 1, n. 3, p. 1559-1582, ago. 2006.
Нов коронавирус SARS-CoV-2 | Това трансмисионно електронно ми... | Flickr. Разполагам с: . Acesso em: 23 jul. 2020.
Абонирайте се за нашия бюлетин
Ексклузивно висококачествено съдържание за ефективни визуални
комуникация в областта на науката.
